(57)【要約】【課題】  騒音を抑えたいときにはモータのパワーを低下させずに回転数を低速に切替えることが出来るとともに、周波数に関係なく設定した回転数に変更出来るようにした芝刈機を提供することである。【解決手段】  解決手段は、本体斜め後方に伸びたハンドルを有し、ハンドルを保持して電動モータの回転に連動した回転刃によって芝の刈込みを行う芝刈機において、本体上部の回転数を変更する切替スイッチを切替えることで、スイッチとモータの間に並列に接続された回転数制御装置が回転数を高速と低速に制御出来るように、交流電源、トライアック及び電流検出用抵抗からなる回路によりモータは駆動され、モータの電流を検出する電流検出用抵抗によって検出された電流値と回転数設定回路によって設定された設定値に基づいてモータの回転を制御する回転数制御用ＩＣがトライアックの導通角を制御出来るようにした。【選択図】  図３
2010017118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集草用のバッグが接続可能な吐出部を有する本体と、前記本体に収容されたモータと、前記モータの回転に連動して回転する回転刃とを有し、前記回転刃によって刈り取られた刈草を前記集草用バッグに集草する芝刈機において、
前記モータの回転数を変更するスイッチを備えるとともに、前記モータと前記スイッチの間に、前記モータへの印加電圧を制御する半導体素子と、前記モータに流れる電流を検出し電流検出信号を出力する電流検出手段と、出力される信号に基づいて前記半導体素子の導通角を制御する位相制御手段とを備えた回転数制御装置が設けられていることを特徴とする芝刈機。
【請求項２】
前記位相制御手段は入力電源の周波数によって前記半導体素子の導通角を制御することを特徴とする請求項1に記載の芝刈機。
【請求項３】
交流電源と回転数を設定する回転数設定回路の間に、前記回転数設定回路によって設定された設定値に補正を加える周波数変換回路が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の芝刈機。
【請求項４】
前記回転数制御装置には、前記電流検出手段から出力された電流検出信号が設定値以上の場合に電流を遮断する機能が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の芝刈機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芝の刈込みを行う芝刈機のモータの回転数制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の芝刈機は、本体の斜め後方上部に前後方向に対して回転自在に枢支したハンドルを有し、ハンドルを保持して前方に押すようにして本体を地面に沿って走行させ、電動モータの回転に連動した回転刃、または回転刃と固定刃の摺り合せによって芝が刈込まれる構造になっている。
しかし、芝刈機を使用する際には、回転数が一定で該回転刃の回転音やファン音、回転刃と固定刃の摺り合せ音等が大きいために、早朝や住宅密集地等では騒音を気にしながら刈り込み作業を行う必要があった。
このような問題を解決するため、特許文献１に記載されたようなダイオードによる回転数制御がある。これにより、作業者は回転数変更スイッチを切替えることにより回転数を低速に変更することが出来る。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５０−６４０７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように構成された回転数制御は、回転数を低速にし騒音を抑えることが出来る反面、ダイオードによる半波整流であるために、回転数が下がるとともにモータのパワーも一緒に下がっていた。そのため、芝刈機に適用した場合、低速回転時には芝の刈り込み作業が制限されるという問題があった。
また、周波数によって設定回転数が変わるので、同じ回転数に制御するためには５０Ｈｚ用と６０Ｈｚ用のそれぞれの仕様を用意する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、騒音を抑えたいときにはモータのパワーを低下させずに回転数を低速に切替えることが出来るとともに、周波数に関係なく設定した回転数に変更出来るようにした芝刈機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【０００７】
本発明の一つの特徴によれば、本発明は、モータの回転数を変更するスイッチを備えるとともに、該モータとスイッチの間にモータへの印加電圧を制御する半導体素子とモータに流れる電流を検出し電流検出信号を出力する電流検出手段と出力される信号に基づいて半導体素子の導通角を制御する位相制御手段を備えた回転数制御装置を設け、位相制御手段は入力電源の周波数によって導通角を制御出来るようにすることで達成される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、モータの回転数を変更するスイッチを備えるとともに、モータとスイッチの間に、モータへの印加電圧を制御する半導体素子と、モータに流れる電流を検出し電流検出信号を出力する電流検出手段と、出力される信号に基づいて前記半導体素子の導通角を制御する位相制御手段とを備えた回転数制御装置が設け  位相制御手段は入力電源の周波数によって導通角を制御するようにしたことにより、モータのパワーを低下させずに回転数を低速に切替えることが出来る。このため、早朝や住宅密集地等で騒音を抑えて芝刈り作業を行いたいときには、モータの回転数を変更するスイッチを低速に切替えることで回転数を低速にすることが出来、長い芝や広い場所などパワフルに効率よく芝刈り作業を行いたいときには、モータの回転数を変更するスイッチを高速に切替えることで回転数を高速にすることが出来るようになるので、作業状況に応じて回転数の選択が可能になる。
【０００９】
請求項２及び請求項３の発明によれば、位相制御手段は入力電源の周波数によって半導体素子の導通角を制御することで、５０Ｈｚや６０Ｈｚに代表される異なる電源周波数を用いた場合の回転数の変動を防止できる。
【００１０】
請求項４の発明によれば、電流検出手段から出力された電流検出信号が設定値以上の場合に電流を遮断する機能を回転数制御装置に設けたため、通常用いられるブレーカ等を必要としない安価な芝刈機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の芝刈機の一実施形態を図１〜図３に従い説明する。
【００１２】
図1は本発明の実施形態に係る本体の部分断面側面図、図２は本発明の実施形態に係る芝刈機の作業状態図、図３は本発明の実施形態に係る回転数制御装置の構成図である。
【００１３】
図１、２において芝刈機１は本体２の斜め後方上方に前後方向に対して回転自在にハンドルバー３によって枢支しされたハンドル４を有し、ハンドル４の図２に示すセフティロックスイッチ５を押しながらメインスイッチ６を入れることにより、電源コンセントと電源コード７が延長コード８を介して接続され、電力が本体２に内蔵のモータ９に供給されることでモータ９軸に直結された回転刃１０が回転し、ハンドル４を保持して前方に押すようにして本体２を地面に沿って走行させることにより芝の刈込みが行える。また、刈った芝はモータ９と回転刃１０の間に介在しているファン１１の風力によって本体２後方の排出口１２を通って集草バッグ１３に集められる。
【００１４】
また、本体２上部の回転数を変更する切替スイッチ１４を操作することで、スイッチ１４とモータ９の間に並列に接続された回転数制御装置１５が、回転数を高速モードと低速モードに制御出来るように構成されている。
【００１５】
図３において、回転数制御装置１５は、モータ９の回転数を制御するための装置であって、切替スイッチ１４、トライアック１７、電流検出用抵抗１８、回転数設定回路１９、回転数制御用ＩＣ２０から構成される。モータ９は交流電源１６、トライアック１７及び電流検出用抵抗１８からなる回路により駆動され、回転数制御装置１５は、モータ９の電流を検出する電流検出用抵抗１８によって検出された電流値と、回転数設定回路１９によって設定された設定値に基づいて、モータ９の回転を制御する回転数制御用ＩＣ２０がトライアック１７の導通角を制御することでモータ９の回転数を制御するように構成されている。
【００１６】
回転数制御用ＩＣ２０は、電流検出用抵抗１８で検出された電流値と回転数設定回路１９によって設定された設定値を比較し、電流値が高い場合はトライアック１７の導通角を増やし、電流値が低い場合はトライアック１７の導通角を減らすことにより、モータ９の負荷の増減に対する回転数変動を抑制する。このような構成によれば、切替スイッチ１４を低速モードにした場合でも、無負荷回転数での回転数の低下により送風が不足して集草率の低下を招くことがなく、一定の回転数を保って芝刈り作業を行うことができる。更に、モータ９に加わる負荷が大きい領域からは、回転数の上昇による騒音の問題も起きにくいため、低速モードの制御を高速モードの制御と同様の回転数−トルク曲線特性にすることで、低速モードでのパワー不足が起きないようにしている。
【００１７】
また、回転数制御用ＩＣ２０は、過電流設定回路２１によって、電流検出用抵抗１８で検出された電流値と過電流設定回路２１によって設定され設定値を比較し、電流値が高い場合はトライアック１７の導通を遮断してモータ９の回転数を停止させる過電流保護機能が付加されており、ブーカ等の過電流保護装置を別途設けることなく回路を構成することが可能になる。これによれば、回転数制御に用いている回転数制御用ＩＣ２０を過電流保護にも流用することができるので、モード切替機構が付きながらも安価な芝刈機を提供することができる。
【００１８】
更に、入力した交流電源１６と回転数設定回路１９の間に周波数変換回路２２を設けて、回転数設定回路１９によって設定された設定値に補正を加えられるようになっており、入力した交流電源１６の周波数によって回転数が回転数設定回路１９によって設定された設定値に対して回転数が変動するのを防止することができる。これによれば、５０Ｈｚや６０Ｈｚなどの入力される電源周波数による影響を受けない、性能の安定した芝刈機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る本体の部分断面側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る芝刈機の作業状態図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転数制御装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  芝刈機    ２  本体    ３  ハンドルバー    ４  ハンドル    ５  セフティロックスイッチ    ６  メインスイッチ    ７  電源コード    ８  延長コード    ９  モータ    １０  回転刃    １１  ファン    １２  排出口    １３  集草バッグ    １４  切替スイッチ    １５  回転数制御装置    １６  交流電源    １７  トライアック    １８  電流検出用抵抗    １９  回転数設定回路    ２０  回転数制御用ＩＣ    ２１  過電流設定回路    ２２  周波数変換回路    ２３  回路電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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